به گزارش سیناپرس،دانشمندان در عربستان سعودی با استفاده از یک هیدروژل منحصر به فرد، موفق به ساخت یک سیستم خورشیدی نوین شده اند که می تواند در حین تولید الکتریسیته، آب را نیز به شیوه ای بهینه و مقرون به صرفه از هوا استخراج کند. آن ها حتی با استفاده از این آب استخراج شده از هوا توانسته اند گیاه اسفناج را با موفقیت رشد دهند!
مجریان این تحقیق از دانشگاه علم و صنعت ملک عبدالله (KAUST) می گویند: بخشی از جمعیت جهان هنوز به آب تمیز و انرژی سبز دسترسی ندارند و بسیاری از آن ها در مناطق روستایی با آب و هوای خشک یا نیمه خشک زندگی می کنند.
به گفته آن ها، طراحی ما با استفاده از انرژی پاکی که پیشتر هدر می رفت، آب را از هوا استخراج می کند و برای مزارع غیرمتمرکز و در مقیاس کوچک به ویژه در مکان های دور افتاده مانند بیابان ها و جزایر اقیانوسی بسیار مناسب است.به گزارش سیناپرس، این سیستم که WEC2P نام دارد، از یک پنل فتوولتائیک خورشیدی تشکیل شده است که در بالای لایه ای از هیدروژل قرار گرفته است. لایه فوق، در بالای یک جعبه فلزی بزرگ برای متراکم شدن و جمع آوری آب نصب شده است.
محققان، این هیدروژل را در تحقیقات قبلی خود توسعه دادند و این ماده می‌تواند به طور موثر بخار آب را از هوای محیط جذب کند و در هنگام گرم شدن، محتوای آب را آزاد کند. آن ها از گرمای صفحات خورشیدی هنگام تولید برق که معمولا هدر می رود، برای بیرون راندن آب جذب شده از هیدروژل استفاده کردند. در این سیستم، جعبه فلزی زیر دستگاه، بخار را جمع آوری کرده و آن را به آب متراکم می کند.
علاوه بر این ها، استفاده از هیدروژل در این سیستم از طریق جذب گرما و کاهش دما، کارایی پنل‌های فتوولتائیک خورشیدی را تا 9 درصد افزایش می‌دهد. به گزارش سیناپرس، تیم پژوهشی فوق همچنین آزمایشی را برای رشد گیاهان با استفاده از سیستم پنلی WEC2P در عربستان سعودی به مدت دو هفته در ماه ژوئن یعنی زمانی که هوا بسیار گرم بود انجام داد.
آن ها از آب جمع آوری شده از هوا برای آبیاری 60 بذر اسفناج که در یک جعبه پلاستیکی کاشته شده بودند استفاده کردند. در طول آزمایش، پنل خورشیدی، با اندازه ای شبیه به سطح یک میز دانش آموزی، در مجموع 1519 وات ساعت برق تولید کرد و 57 دانه از 60 دانه اسفناج آبی جوانه زده و به طول 18 سانتی متر رسیدند.
به گزارش سیناپرس،این سیستم پنلی در مجموع، حدود 2 لیتر آب از هیدروژل در طول یک دوره دو هفته ای تولید کرد که برای پرورش اولیه بذرهای اسفناج استفاده شد. این محققان اشاره کرده اند: هدف نهایی ما ایجاد یک سیستم یکپارچه از انرژی پاک، آب و تولید مواد غذایی است. ما برای تبدیل این طرح به یک محصول واقعی، قصد داریم هیدروژل بهتری ایجاد کنیم تا بتواند آب بیشتری را از هوا جذب کند.
آن ها می افزایند: اطمینان از دسترسی همه افراد روی کره زمین به آب تمیز و انرژی پاک و مقرون به صرفه، بخشی از اهداف توسعه پایدار تعیین شده توسط سازمان ملل است. لذا امیدواریم طرح ما بتواند یک سیستم برق و آب غیرمتمرکز را برای روشنایی خانه ها و تولید محصولات آبی فراهم نماید.
گفتنی است شرح مفاهیم این طرح که یک استراتژی پایدار و کم هزینه را برای بهبود امنیت غذا و آب برای افرادی که در مناطق با آب و هوای خشک زندگی می کنند ارائه می دهد، در نشریه Cell Reports Physical Science منتشر شده اند.
نویسنده: محمدرضا شجاعیه